A limpeza com água afeta a potência de saída dos módulos fotovoltaicos?
2023.Jun
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Atualmente, a limpeza com água ainda é uma das maneiras importantes de limpar os módulos fotovoltaicos, e o acúmulo de poeira e as gotas de água residual na superfície dos módulos fotovoltaicos terão um certo grau de impacto na potência de saída dos módulos fotovoltaicos, portanto, determine o razoável água utilizada para a limpeza dos módulos fotovoltaicos É de grande importância medir a quantidade de água e explorar o impacto da água residual nos módulos fotovoltaicos. Foram projetados dois tipos de experimentos de limpeza de água com diferentes conexões iniciais de módulos fotovoltaicos. Observando os fenômenos experimentais e analisando a potência de saída dos módulos fotovoltaicos obtidos por diferentes quantidades de aspersão de água, os resultados mostraram que: devido à maior adsorção de partículas de areia e ao aumento da resistência, módulos fotovoltaicos com superfície molhada Em comparação com os módulos fotovoltaicos com superfície seca, é mais fácil depositar areia e outros abrigos; a água da chuva tem um efeito de bloqueio nos módulos fotovoltaicos e acelera a deposição de poeira na superfície dos módulos fotovoltaicos, o que, por sua vez, afeta a potência de saída dos módulos fotovoltaicos; o estágio de crescimento substancial na potência de saída dos módulos fotovoltaicos A quantidade correspondente de água é a quantidade razoável de água necessária para o módulo fotovoltaico atingir o objetivo de limpeza, e as gotas de água residuais devem ser enxugadas após a limpeza. a água da chuva tem um efeito de bloqueio nos módulos fotovoltaicos e acelera a deposição de poeira na superfície dos módulos fotovoltaicos, o que, por sua vez, afeta a potência de saída dos módulos fotovoltaicos; o estágio de crescimento substancial na potência de saída dos módulos fotovoltaicos A quantidade correspondente de água é a quantidade razoável de água necessária para o módulo fotovoltaico atingir o objetivo de limpeza, e as gotas de água residuais devem ser enxugadas após a limpeza. a água da chuva tem um efeito de bloqueio nos módulos fotovoltaicos e acelera a deposição de poeira na superfície dos módulos fotovoltaicos, o que, por sua vez, afeta a potência de saída dos módulos fotovoltaicos; o estágio de crescimento substancial na potência de saída dos módulos fotovoltaicos A quantidade correspondente de água é a quantidade razoável de água necessária para o módulo fotovoltaico atingir o objetivo de limpeza, e as gotas de água residuais devem ser enxugadas após a limpeza.
Como uma nova tecnologia energética, a geração de energia fotovoltaica tem amplas perspectivas de desenvolvimento. Pode-se ver pela escala da indústria fotovoltaica que a indústria fotovoltaica da China se desenvolveu rapidamente nos últimos anos: de 2010 a 2020, a capacidade de produção de módulos fotovoltaicos da China aumentou de 20 GW para 192,7 GW, com uma taxa composta de crescimento anual de 25,4%. No entanto, a tecnologia de limpeza dos módulos fotovoltaicos ainda não está madura e é difícil atender aos requisitos de melhorar a eficiência da limpeza e reduzir os custos de limpeza ao mesmo tempo. Portanto, é necessário formular um plano de limpeza razoável para aumentar ainda mais a potência de saída dos módulos fotovoltaicos. Portanto, é de grande importância estudar o impacto do consumo de água de limpeza e resíduos de água em módulos fotovoltaicos.
A limpeza da superfície dos módulos fotovoltaicos tem um impacto importante na sua potência de saída. Portanto, a frequência de limpeza em áreas com ambiente relativamente úmido é geralmente uma vez a cada 3 a 5 meses, e a frequência de limpeza em áreas com ambientes relativamente secos é geralmente uma vez por mês. Consequentemente, o mercado de limpeza para módulos fotovoltaicos é amplo, e a realização de operação de baixo custo e alta eficiência de dispositivos de limpeza tem importante valor econômico.
De acordo com a pesquisa bibliográfica, os métodos de limpeza existentes para módulos fotovoltaicos incluem principalmente:
1) Método de remoção de poeira natural. Este método utiliza a chuva natural e o vento para limpar os módulos fotovoltaicos naturalmente, mas só é aplicável ao sul da China, onde a precipitação anual é de 800-1000 mm e tem fortes limitações geográficas.
2) Método de limpeza manual. Este método é atualmente o principal método de limpeza usado por muitas usinas fotovoltaicas na China [2]. Ele usa pistolas de água, escovas rolantes e panos de limpeza para limpar os módulos fotovoltaicos [3]. A operação é simples, mas a limpeza manual é trabalhosa e a força de impacto das pistolas de água de alta pressão também pode causar danos aos módulos fotovoltaicos.
3) Máquina de lavar móvel montada em veículo. Xu Qiaonian e outros acreditam que o uso de máquinas de limpeza móveis montadas em veículos é adequado para ambientes naturais com muita areia e poeira e longe de fontes de água. É conveniente de usar e propício para economizar água e tem alta eficiência de limpeza. No entanto, os veículos de limpeza de componentes montados em veículos são volumosos e caros e só podem ser usados em usinas fotovoltaicas de grande escala e não podem ser amplamente utilizados. Além disso, os dispositivos de limpeza mecânica apresentam problemas como alto consumo de energia abrangente e baixa inteligência.
4) Remoção de poeira sem água. Wang Jiwei et ai. descobriu que a tecnologia de remoção de poeira de cortina elétrica foi aplicada com sucesso a módulos fotovoltaicos no campo aeroespacial. Esta tecnologia realiza limpeza anidra e alta eficiência de limpeza, mas o custo desta tecnologia é relativamente alto e é adequado apenas para módulos fotovoltaicos de pequena área, e atualmente não é adequado para usinas fotovoltaicas de grande escala. Wang Zhe e outros estudaram um dispositivo automático para limpeza anidra de módulos fotovoltaicos usando o "efeito de superfície da camada limite" de Bernoulli e o princípio de um aspirador de pó. Jiang Zhenhai e outros otimizaram o projeto do dispositivo de remoção de poeira sem água para módulos fotovoltaicos, verificou a rigidez e a resistência do sistema de limite superior usando o método de simulação de elementos finitos, realizou um projeto leve para o eixo de transmissão e realizou testes de remoção de poeira ao mesmo tempo e projetou a taxa de remoção de poeira quando os parâmetros operacionais mais altos do dispositivo. Li Feng projetou um robô de limpeza de módulo fotovoltaico de remoção de poeira a seco, que depende da pressão negativa do vácuo para concluir rapidamente o trabalho de limpeza sem água e detergente. Eficiência e confiabilidade precisam ser estudadas para melhorias futuras. Li Feng projetou um robô de limpeza de módulo fotovoltaico de remoção de poeira a seco, que depende da pressão negativa do vácuo para concluir rapidamente o trabalho de limpeza sem água e detergente. Eficiência e confiabilidade precisam ser estudadas para melhorias futuras. Li Feng projetou um robô de limpeza de módulo fotovoltaico de remoção de poeira a seco, que depende da pressão negativa do vácuo para concluir rapidamente o trabalho de limpeza sem água e detergente. Eficiência e confiabilidade precisam ser estudadas para melhorias futuras.
O acúmulo de água e o efeito de limpeza terão um impacto direto na potência de saída dos módulos fotovoltaicos. Devido à composição complexa de acumulação de cinzas, quando o processo de deposição de cinzas encontra vapor de água no ar ou é afetado por precipitação, ácidos e álcalis serão gerados na superfície dos módulos fotovoltaicos. A reação corrói a tampa do vidro fotovoltaico, causando reflexão difusa da luz solar; se as gotas de água se acumularem na superfície do módulo fotovoltaico após a precipitação, isso causará refração e reflexão da luz e destruirá a uniformidade da transmissão de luz na tampa de vidro. Esses efeitos reduzirão a absorção da radiação solar pelos módulos fotovoltaicos e reduzirão sua potência de saída.
Atualmente, a remoção de poeira com água ainda é um método importante para a limpeza de módulos fotovoltaicos, mas tanto o acúmulo de água quanto o efeito de limpeza terão um impacto direto na potência de saída dos módulos fotovoltaicos. Com base nisso, sob a perspectiva da economia de água e limpeza eficiente, este artigo considera as diferenças nos tipos de acúmulo de poeira em módulos fotovoltaicos em diferentes regiões e projeta dois tipos de experimentos de limpeza de água com diferentes fixações iniciais de módulos fotovoltaicos. Com base na potência de saída dos módulos fotovoltaicos, determine a quantidade razoável de água necessária para limpar os módulos fotovoltaicos e explore o impacto da água residual nos módulos fotovoltaicos.
Neste artigo, ao projetar dois tipos de experimentos de limpeza com água com diferentes conexões iniciais de módulos fotovoltaicos, os problemas relacionados à limpeza com água de módulos fotovoltaicos são estudados e as seguintes conclusões são tiradas: 1) Comparado com módulos fotovoltaicos com superfícies secas,
fotovoltaicos módulos com superfícies molhadas são mais propensos a depositar areia e outros abrigos devido à maior adsorção de areia e maior resistência. Os resultados experimentais mostram que: nas mesmas condições de lixamento, a quantidade de poeira depositada nos módulos fotovoltaicos úmidos no segundo grupo de experimentos de lixamento é maior do que nos módulos fotovoltaicos secos.
2) A água da chuva tem um efeito de bloqueio nos módulos fotovoltaicos e irá acelerar o acúmulo de poeira nos módulos fotovoltaicos, afetando assim a potência de saída dos módulos fotovoltaicos. Durante as 5 regas no experimento de acúmulo de poeira, em comparação com os módulos fotovoltaicos com superfície seca, a perda relativa média de potência de saída dos módulos fotovoltaicos com gotas de água na superfície foi de 9,74%. Portanto, as gotas de água na superfície do módulo fotovoltaico afetarão a potência de saída do módulo fotovoltaico até certo ponto.
3) A quantidade de água deve ser controlada durante a limpeza dos módulos fotovoltaicos. A quantidade de água correspondente ao estágio de grande aumento da potência de saída dos módulos fotovoltaicos é a quantidade razoável de água necessária para fins de limpeza dos módulos fotovoltaicos. O uso excessivo de água não apenas desperdiça recursos hídricos, mas também causa gotas de água residual nos módulos fotovoltaicos A perda de energia fará com que a potência de saída dos módulos fotovoltaicos caia em vez de aumentar. Na segunda metade do experimento de pulverização de areia, a potência de saída dos módulos fotovoltaicos diminuiu um pouco com o aumento dos tempos de irrigação. Controlar a quantidade de água de limpeza é fundamental, pois o excesso de gotas de água pode afetar negativamente a potência de saída dos módulos fotovoltaicos.
As conclusões tiradas neste estudo têm certo valor de referência para a limpeza com água dos módulos fotovoltaicos, o que ajudará a melhorar ainda mais a potência de saída dos módulos fotovoltaicos com base na economia de recursos hídricos.